利用相干态表象和IWOP技术导出了自由热态密度矩阵的正规乘积形式， 进而根据相干态表象下的Wigner函数定义重构了自由热态和热相干态的Wigner函数。结果表明利用相干态表象下的Wigner函数定义和算符的正规乘积形式可以方便简捷重构一些量子态的Wigner函数。

文章用Schwinger方法与Makri等人发展的幂级数展开法研究了周期阻尼简谐振子的传播子。研究表明，这两种方法所获得的短时传播子非常接近，但是后者比前者要简单得多，这给研究复杂系统的传播子提供了一个简单可靠的方法。

构造了叠加激发双模SU(2)相干态｜ψ=Cm(｜M,ξ;m+ei｜M,ξ*;m)，用数值方法研究它的量子统计特性。结果表明：叠加激发双模SU(2)相干态两场模的光子统计分布保持反关联特征，而且呈现奇特的光放大特性；b模光场的亚泊松分布得到比较大的加强，而a模光场的亚泊松分布特性则有轻微减弱；两场模的反聚束性均得到增强；随激发量子数m的增大，两场模间的反关联性减弱。

对一类光子消灭算符aN的正交归一本征态的迭加态的振幅k次方压缩特性进行研究，结果表明一类aN的正交归一本征态的迭加态的振幅k次方压缩特性明显地区别于aN的正交归一本征态k次方压缩。无论N取奇数还是偶数迭加态均存在振幅k(k=Nt或Nt/2)次方压缩，当位相差δ=2mπ/t(m为整数)时迭加态不存在振幅k次方压缩；当δ=π时，只有N和t同时为奇数才有可能存在k次方压缩；当δ=π/2时，对应t≠4m的不同取值迭加态存在k次方压缩；因而参量的位相对振幅的k次方压缩起着关键性的作用。

文章在理论上研究了原子消相干速率对Rb原子四能级Tripod系统中EIT增强的交叉Kerr非线性的影响。结果表明，交叉Kerr非线性效应随着原子消相干速率的减小而增大。当两基态之间消相干速率γ1从2.5 MHz减小到0.2 MHz时，交叉Kerr非线性折射率可增强一个数量级。

在假设原子初始处于激发态并计入原子－场耦合强度依赖性的条件下，用本征函数法研究了Λ型三能级原子与单模腔场共振相互作用系统的原子发射谱和腔场谱。结果表明，基态能级裂距对谱结构有重要影响。发射谱和腔场谱的谱线随初场增强不发生合并现象，腔场谱对初场光子统计性质不敏感。

非共振条件下，我们理论研究了单向环形光腔中用一微波场驱动一个超精细低能态跃迁的Λ型三能级原子系统光学双稳态和多稳态行为，结果表明原子介质双稳态的行为可以分别通过耦合场的强度和耦合场频率的失谐量控制，同时还发现微波场在实现多稳态过程中所起的重要作用。最后讨论了合作参数对光学多稳态阈值的影响。

研究了具有不同偶极矩的两个原子与双模压缩真空场相互作用系统中光场的量子特性。讨论了两个原子与双模压缩真空场的相对耦合常数(R=g1/g2)和光场的初始压缩因子r对光场的压缩效应和光子的聚束与反聚束效应的影响。数值计算结果表明，光场量子涨落的震荡幅度、最大压缩深度、压缩时间及二阶相干度的震荡振幅与光场的初始压缩因子r的大小有关。两原子与双模光场的相对耦合常数R影响着光场量子涨落和二阶相干度的震荡规律，因而也影响着压缩时间、光场处于非经典态的时间及光子的反聚束程度，但对光场的压缩深度无明显影响。

利用全量子理论，研究了运动纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的场熵演化特性，讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响。结果表明：(1)原子运动导致场熵演化具有周期性。(2)随着相干态振幅参量的增大，原子与光场的纠缠度逐渐减小；而随着压缩参量的增大，原子与光场的纠缠度逐渐增大。(3)随着原子运动速度的增大或场模结构参数的增大，场熵的演化周期缩短，并且场与原子的纠缠度逐渐减小。

相位调制器与振幅调制器是连续变量量子密钥分发中不可缺少的光调制器件。本文以量子安全通信系统的硬件为平台，设计了LiNbO3相位调制器的驱动电路，性能测试电路，同时给出了振幅调制器的性能监控电路。从理论与实验上对方案的可行性与可靠性进行了验证。

借用Grover搜索法给出了一类基态能控性(一般不是状态能控性的)的有限维量子系统实现不确定性状态控制的具体方案，并估计了实现状态控制的成功概率上界，讨论了实现该状态能控性的量子仿真。

利用量子力学中纠缠态的非定域关联性，提出了一种基于GHZ态的星型量子通信网络方案，该方案能有效地对用户身份进行认证，提高信息传输的安全性，实现任意站点间的量子通信。

该文讨论了连续变量量子纠缠态非对称克隆过程，从理论上讨论了在Local e-cloner方案中，入射和出射分束器的反射率可变情况下的纠缠态克隆，并利用纠缠不可分判据分析了所获得的非对称克隆纠缠态的纠缠特性。结果指出，克隆得到的两组纠缠态的纠缠特性不相同。

提出了利用纠缠交换技术实现一个纠缠态的远程制备。考虑在量子信道没有遭受噪声影响的条件下，利用一对两粒子纠缠态作为量子信道去实现远程态制备。此外我们考察了噪声存在时的远程态的制备，研究显示不同类型的量子噪声对远程态制备过程的保真度的影响不同。对一个确定量子态，我们考察了消相干效应对其远程制备的影响。

关联成像引起了人们广泛的兴趣，特别是，二阶关联成像是一种纯粹的量子效应还是也可能是一种经典效应还存在争议。本文分析了三种关联成像方案，其中前两种方案中用经典关联和量子纠缠的双光子光源都能成像，而第三种只能用量子纠缠的双光子光源才能成像。对比发现，纠缠双光子同时存在动量和坐标两个自由度上的关联，在三种成像方案中都可用作光源。而经典关联的双光子不具有动量和坐标的双重关联，而仅仅存在其中一种关联(经典关联)，关联成像的方式也因此受到限制。

以室温下的气室铯原子为介质，采用泵浦探测的方法获得激发态之间的光谱。在泵浦光与探测光相向、同向作用于铯原子得到的激发态超精细光谱有很大的差异。当考虑多普勒效应的影响，其分析结果与实验结果相一致。

利用数值方法计算了铯原子的Stark结构，经过对氢原子的数值计算与解析结果的对比，确认我们的计算程序是精确的。实验工作在超冷铯原子中完成，利用共振增强多光子电离光谱方法测量了铯原子n=16附近的Stark光谱，理论计算和实验结果相一致。

本文数值研究了一种纵向呈周期性指数调制的克尔非线性光格子中空间孤子的控制和导向。结果表明，这种光格子能提供更大范围的孤子控制，通过合理设计光格子的参数如光格子的深度、横向调制频率、纵向调制周期以及输入波束的参数可以实现孤子的控制。

采用改进的线性组合算符和幺正变换相结合的方法，研究磁场、量子点的横向和纵向有效受限长度和电子－声子耦合强度对非对称量子点中弱耦合磁极化子的振动频率和相互作用能的影响。导出了振动频率和相互作用能随量子点的横向和纵向有效受限长度、电子－声子耦合强度和磁场的回旋共振频率的变化关系。数值计算结果表明：振动频率和相互作用能随量子点的横向和纵向有效受限长度的减小而迅速增大，随磁场的回旋共振频率的增加而增大，相互作用能随电子－声子耦合强度的减小而呈线性的增大。

我们利用平衡零拍探测系统和数据采集系统直接测量了EPR纠缠光束信号光场与闲置光场正交分量之间的时域量子起伏，验证了其量子关联。通过对EPR纠缠光束中的一束光场进行延迟，验证了信号光与闲置光不同步时将导致量子关联减弱乃至消失。我们的实验结果为开展连续变量量子密钥分发、非高斯态的实验制备和纠缠纯化奠定了实验基础。